Procédé de broyage par voie humide et broyeur pour la mise en aeuvre du procédé. Les broyeurs dits à boulets, généralement utilisés: pour le broyage par voie humide, comportent un corps de révolution entraîné en rotation autour de son axe disposé hori zontalement et contenant des corps broyeurs constitués par des boulets. Ces broyeurs ne donnent toutefois pas entière satisfaction.
En effet, dans ces broyeurs, chaque cor puscule (gros ou petit) contenu dans le li quide introduit dans le corps, de révolution est soumis., selon la loi des probabilités, un nom bre égal -de fois dans l'unité de temps à une action de broyage.
Ainsi, les corpuscules fins sont réduits en corpuscules très fins, tandis que les gros corpus;
eulee sont réduits, en petits corpuscules. Il s'ensuit que la matière broyée en suspension. dans le liquide est,composée de corpuscules plus petits que ceux de la matière non broyée, mais que cette matière broyée présente une gamme étendue de grosseurs de co#puscultes..
On peut remédier, dans une certaine me sure, à cet inconvénient par un broyage pro longé ,de, par exemple, 300 heures. Toute fois, un tel prolongement de la durée de 'broyage provoque une usure exagérée des .corps :de révolution et des .corps broyeurs par unité de quantité de matière traitée.
Or, la matière usée est automatiquement incorporée à la matière en traitement, de sorte que l'a matière broyée peut présenter un pourcentage exagéré d'impuretés. D'autre part, du point de vue économique, cesi broyages prolongés sont onéreux en raison de leur durée et & l'immobilisation des appareils qu'ils néces sitent.
Ce procédé ne peut être utilisé avan tageusement dans le cas où une production intensive est désirée. , La présente invention comprend un proi- cédé de broyage par voie humide dans. lequel on soumet la matière à broyer en suspension dans un liquide à l'action de corps broyeurs placés à l'intérieur .d'au moins un corps,
de révolution entraîné en rotation .autour de son axe -disposé horizontalement. Ce procédé tend à éliminer les inconvénients cités, par le fait qu'on fait tourner ledit corps de révolution autour d'un arbre parallèle à son axe, de ma nière à soumettre son contenu à la force cen trifuge, dans des conditions telles. .qu'il :
en ré sulte une augmentation de l'action d'écrase ment des corps broyeurs, cette action étant fowction de la vitesse de rotation du corps de révolution dans l'espace.
L'invention comprend également un broyeur pour la mise en oeuvre du procédé .et compor tant des :corps broyeurs placés à l'intérieur d'au moins un corps de révolution entraîné en rotation autour de son axe disposé hori- zontalement. Ce broyeur se distingue des broyeurs connus par le fait que le corps de révolution est monté sur un <RTI
ID="0001.0106"> support entraîné en rotation autour d'un arbre parallèle à ,son axe, afin de soumettre le contenu du corps de révolution à l'influence de la force centrifuge.
Le dessin annexé montre, à titre d'exem- pl$ et schématiquement, une forme d'exécu- tion du broyeur pour l'application du pro cédé.
La fig. 1 en -est unie vue de dessus .avec parties arrachées.
La fig. 2 en est une vue de profil. Dans- la forme d'exécution représentée au dessin, le broyeur comporte deux corps de ré volution: constitués ehacun par un cylindre 1 fixé sur un support rotatif 2. Ce support est solidaire d'un arbre 3 parallèle à l'axe des corps de révolution et tournant dans des pa liers 4 prévus dans"un bâti 5.
Les cylindres 1 sont disposés, symétriquement de part et d'autre de l'arbre 3 et sont montés chacun sur un axe 6,coaxial à leur axe de révolution. Ces axes 6 sont portés par leurs extrémités. et tournent dans des paliers aménagés dans. le support 2.
Chaque .axe 6 porte, à l'une de ses extrémités, un organe d'actionnement 8 relié par un organe de liaison 9 à un organe d'en- trainement 10 figé rigidement au bâti 5 et disposé coaxialement par rapport à l'arbre 3.
Les extrémités, de ce dernier présentent chacune un canal 11, respectivement 12, relié aux espaces intérieurs du cylindre 1 par des conduites 13, respectivement 14 et des canaux 16, respectivement 17 creusés dans les axes. 6.
Un carter 18, muni d'organes d'étanchéité 19, relie ces conduites 13, 14, aux canaux 16, 17.
Le -fonctionnement du broyeur décrit est le euivant: Les matières à broyer par voie humide étant .en suspension dans un liquide, sont in troduites avec ce dernier dans les corps de révolution par le canal 11 qui est relié à la conduite de refoulement d'une pompe (non représentée). Les matières traitées sont éva cuées par les, conduites 14 et le canal 12.
Le support rotatif est entraîné en rotation autour de l'arbre 3 par un; moteur M fixé au bâti 5 et par l'intermédiaire d'une cour- mie 20 passant sur une poulie 21 fixée ri gidement sur l'arbre 3.
Les corps de révolution sont entraînés, en outre, dans un mouvement de rotation autour de leur axe de révolution par les axes 6.<B>En</B> effet, lorsque le support 2 tourne avec l'arbre 3, les organes d'actionnement 8, cons titués dans le ca=s du broyeur représenté au dessin par des poulies, roulent le long des organes de liaison 9 constitués par des courroies.
Ces courroies roulent également le long de la périphérie des organes d'entraî nement 10 constitués par des poulies. présen tant un diamètre plus grand que celui des poulies 8.
Ainsi, les corps de révolution exécutent deux mouvements a) unie rotation autour de leur axe de révo lution, b) une rotation autour de l'arbre 3.
La force centrifuge résultant du mouve ment,de rotation autour da l'arbre 3 agit sur les corps broyeurs C placés à l'intérieur des corps de révolution ainsi que sur les corpus cules de la matière en traitement.
Les corps broyeurs sont, de préférence, constitués par -des sphères dt,diamètres différents-et en ma tière très dure (porcelaine, acier, etc.). La force centrifuge agissant sur les corps broyeurs applique violemment ceux-ci contre les parties des parois intérieures des cylindres situées sur le côté des axes des corps de ré volution opposé à l'arbre 3.
Les corps broyeurs sont répartis, par l'actio.n de la. force centri fuge, selon leur densité et leur dimension en couches successives, ceux présentant la plus petite masse étant refoulés vers l'intérieur des cylindres..
De même, la force centrifuge pro voque une sédimentation de la matière en traitement .selon la dimension et la densité des corpuscules qui la composent, les corpuscules, les plus gros et les plus denses étant projetés contre les parois du cylindre, c'est-à-dire vers les parties de celles-ci les plus éloignées de l'arbre 3.
Il est évident que la vitesse de sé dimentation est fonction de la vitesse de ro tation des corps & révolution autour de l'arbre 3 dans l'espace, et de la masse des corpuscules à broyer.
Les gros eorpuseules projetés contre les parois du cylindre se trouvent être placés automatiquement dans la même zone que les corps broyeurs. Cette zone peut donc être définie comme "zone de broyage intensif", c'est-à-dire une zone dans laquelle les corpuscules subissent un écrase ment répété.
Il est à remarquer que, grâce à la force centrifuge agissant sur les corps broyeurs, l'action d'écrasement de ces der niers est augmentée, de sorte qu'il est pos, sible d'obtenir un écrasement rapide des cor- puscules de la matière en traitement. En effet ,
l'action de broyage de ces corps broyeurs n'est plus seulement fonction de leur poids., mais cette action est maintenant fonction de la force centrifuge à laquelle ils sont soumis, c'est-à-dire fonction de la vitesse de rotation du support 2.
Il -est dès lors: possible de pré voir des corps broyeurs présentant un poids faible, c'est-à-dire présentant de petites di mensions comparativement à celles des corps broyeurs des broyeurs connus et, en consé- quence, de multiplier par rapport à ces der niers, le nombre des points d'écrasement par unité de volume,
c'est-à-dire le nombre des points de cantazt entre les corps broyeurs et les cylindres et entre les corps broyeurs entre aux.
<B>Il</B> est évident que pour obtenir une sédi mentation des corpuscules de la matière en traitement, il est avantageux de prévoir une vitesse de rotation des corps de révolution autour de l'arbre 3 plus grande que celle autour de leur axe.
Des résultats très satis- faisants ont été obtenus avec un broyeur dans lequel les corps de révolution effectuaient un tour complet sur eux-mêmes pendant qu'ils exécutaient huit révolutions complètes, autour de l'-arbre 3.
Au fur et à mesure @de l'avancement de l'opération de broyage, les corpuscules sont rédhzits,et refoulés- progressivement vers:
l'aie des cylindres 1, leur masse devenant négli geable, par legs corpuscules non encore broyés entrant dune les cylindres. Il s'ensuit que seuls les corpuscules ayant atteint un certain degré de finesse peuvent être évacués par le canal 17, la conduite 14 et le canal 12.
En effet, ces canaux 17 s'ouvrant sur les espaces intérieurs des cylindres 1 coaxiale- ment à leur axe de révolution, seuls les cor- puscules les plus fins peuvent les, atteindre, étant donné la sédimentation provoquée par la force #ntrifuge.
En conséquence, les corpuscules, évacués ont pratiquement tous la même masse. Cette masse est fonction: <B>10</B> De la vitesse de rotation du support 2. 20 De la densité réelle -de la matière à traiter.
30 De la pression fournie par la pompe d'alimentation, et donc du débit.
40 De la viscosité du liquide.
Ainsi, dans le cas @d:'une matière à traiter constituée par des corpuscules d'une seule substance, tous ces, corpuscules présentent la même densité et donc à masse égale une même dimension.
En conséquence, tous les corpuscules évacués ont pratiquement la même dimension, celle-ci étant fonction de la vitesse de rota tion du support. Par modification de cette vitesse, on peut donc, à volonté, modifier la dimension des -co:rpuscules évacués.
I1 -est évident que le broyeur décrit permet d'atteindre une finesse extrême des corpus- cules et la matière traitée peut atteindre un état voisin de l'état colloïdal.
En résumé, le procédé objet ,de l'invention permet un broyage continu par voie humide et seuls les grains ayant atteint le degré de finesse désiré peuvent être évacués.
En .outre, la durée de l'opération de broyage peut être réduite dans de très grandes proportions par rapport au temps nécessaire pour effectuer le broyage selon les procédés connus, puisque l'action des boulets, grâce à la force centri fuge à laquelle ils sont soumis, peut être beaucoup plus grande que celle due à leur propre poids.
Il est évident que de multiples variantes de construction. du broyeur décrit peuvent être prévues, adaptées aux conditions de fonc tionnement et aux diverses exigences impo- sées. On peut prévoir, par exemple, de mon ter plus de dieux cylindres sur le support. Ces cylindres seront, de préférence, répartis ré gulièrement autour de l'arbre 3.
Les corps. de révolution peuvent être constitués par des sphères, ellipsoïdes ou autre corps: de révo- lution.
Lorsque le broyeur doit, par exemple, être utilisé pour le broyage de petites quantités de matières différentes., on peut supprimer les conduites 13 et 14 et monter à la place des cylindfres 1, des bouteilles contenant d,-,s corps broyeurs et remplies d'un liquide contenant en suspension la matière à broyer. Celle-ci est alors traitée par charges successives.
Wet grinding process and mill for the implementation of the process. The so-called ball mills, generally used: for wet grinding, comprise a body of revolution driven in rotation about its axis disposed horizontally and containing grinding bodies formed by balls. However, these crushers are not entirely satisfactory.
In fact, in these crushers, each tiny horn (large or small) contained in the liquid introduced into the body, of revolution is subjected., According to the law of probabilities, an equal number of times in the unit of time to a grinding action.
Thus, fine corpuscles are reduced to very fine corpuscles, while large corpus;
eulee are reduced, into small corpuscles. It follows that the ground material in suspension. in the liquid is, composed of smaller corpuscles than those of the unground material, but that this ground material exhibits a wide range of co # puscult sizes.
This drawback can be remedied to some extent by prolonged grinding, for example 300 hours. However, such an extension of the grinding time causes excessive wear of the revolving bodies and the grinding bodies per unit amount of material processed.
However, the spent material is automatically incorporated into the material being treated, so that the ground material may have an exaggerated percentage of impurities. On the other hand, from an economic point of view, these prolonged grindings are expensive because of their duration and the immobilization of the devices which they require.
This process cannot be used advantageously where intensive production is desired. The present invention comprises a method of wet grinding in. in which the material to be ground in suspension in a liquid is subjected to the action of grinding bodies placed inside at least one body,
of revolution driven in rotation. around its axis -disposed horizontally. This method tends to eliminate the aforementioned drawbacks, by the fact that said body of revolution is made to rotate around a shaft parallel to its axis, so as to subject its contents to the cen trifugal force, under such conditions. .that he:
as a result an increase in the crushing action of the crushing bodies, this action being fowction of the speed of rotation of the body of revolution in space.
The invention also comprises a crusher for implementing the method and comprising: grinding bodies placed inside at least one body of revolution driven in rotation about its axis disposed horizontally. This grinder differs from known grinders by the fact that the body of revolution is mounted on a <RTI
ID = "0001.0106"> support driven in rotation around a shaft parallel to its axis, in order to subject the contents of the body of revolution to the influence of centrifugal force.
The accompanying drawing shows, by way of example and schematically, one embodiment of the mill for the application of the process.
Fig. 1 in -is united view from above .with parts torn off.
Fig. 2 is a side view. In the embodiment shown in the drawing, the crusher comprises two revolving bodies: each consisting of a cylinder 1 fixed on a rotary support 2. This support is secured to a shaft 3 parallel to the axis of the bodies of revolution and turning in bearings 4 provided in "a frame 5.
The cylinders 1 are arranged symmetrically on either side of the shaft 3 and are each mounted on an axis 6, coaxial with their axis of revolution. These pins 6 are carried by their ends. and rotate in landings arranged in. support 2.
Each axis 6 carries, at one of its ends, an actuating member 8 connected by a connecting member 9 to a drive member 10 rigidly fixed to the frame 5 and arranged coaxially with respect to the shaft. 3.
The ends of the latter each have a channel 11, respectively 12, connected to the interior spaces of the cylinder 1 by conduits 13, respectively 14 and channels 16, respectively 17 hollowed out in the axes. 6.
A casing 18, provided with sealing members 19, connects these pipes 13, 14, to the channels 16, 17.
The operation of the crusher described is as follows: The materials to be wet ground being suspended in a liquid, are introduced with the latter into the bodies of revolution through the channel 11 which is connected to the delivery line of a pump (not shown). The treated materials are evacuated through the pipes 14 and the channel 12.
The rotary support is driven in rotation around the shaft 3 by one; motor M fixed to the frame 5 and by means of a belt 20 passing over a pulley 21 firmly fixed on the shaft 3.
The bodies of revolution are also driven in a rotational movement around their axis of revolution by the axes 6. <B> Indeed </B>, when the support 2 rotates with the shaft 3, the members of 'actuation 8, cons titués in the ca = s of the crusher shown in the drawing by pulleys, roll along the connecting members 9 formed by belts.
These belts also run along the periphery of the drive members 10 constituted by pulleys. with a diameter larger than that of the pulleys 8.
Thus, the bodies of revolution perform two movements a) united rotation around their axis of revolution, b) a rotation around the shaft 3.
The centrifugal force resulting from the movement of rotation around the shaft 3 acts on the grinding bodies C placed inside the bodies of revolution as well as on the corpuscles of the material being treated.
The grinding bodies are preferably made up of - dt spheres, different diameters - and of very hard material (porcelain, steel, etc.). The centrifugal force acting on the grinding bodies violently applies them against the parts of the inner walls of the rolls located on the side of the axes of the revolving bodies opposite to the shaft 3.
The grinding bodies are distributed, by the actio.n of the. centri fuge force, according to their density and size in successive layers, those with the smallest mass being forced back inside the cylinders.
Likewise, the centrifugal force causes sedimentation of the material being treated. According to the size and density of the corpuscles which compose it, the corpuscles, the largest and most dense, being projected against the walls of the cylinder, that is, that is to say to the parts thereof furthest from the shaft 3.
It is obvious that the seimentation speed is a function of the speed of rotation of the bodies & revolution around the shaft 3 in space, and of the mass of the corpuscles to be crushed.
The large cores projected against the walls of the cylinder are automatically placed in the same area as the grinding bodies. This zone can therefore be defined as an “intensive grinding zone”, that is to say a zone in which the corpuscles undergo repeated crushing.
It should be noted that, thanks to the centrifugal force acting on the crushing bodies, the crushing action of the latter is increased, so that it is possible to obtain a rapid crushing of the corpuscles of the material being processed. Indeed ,
the grinding action of these grinding bodies is no longer only a function of their weight, but this action is now a function of the centrifugal force to which they are subjected, that is to say a function of the speed of rotation of the support 2.
It -is therefore: possible to see grinding bodies having a low weight, that is to say having small dimensions compared to those of the grinding bodies of known grinders and, consequently, to multiply relative to at the latter, the number of crushing points per unit of volume,
that is to say the number of cantazt points between the crushing bodies and the rolls and between the crushing bodies is between.
<B> It </B> is obvious that in order to obtain sedimentation of the corpuscles of the material being treated, it is advantageous to provide a speed of rotation of the bodies of revolution around the shaft 3 greater than that around their axis.
Very satisfactory results were obtained with a crusher in which the bodies of revolution made a complete revolution on themselves while they made eight complete revolutions, around the -shaft 3.
As the grinding operation progresses, the corpuscles are reduced, and gradually pushed back to:
the aie of the cylinders 1, their mass becoming negligible, by legacies of corpuscles not yet crushed entering from one the cylinders. It follows that only the corpuscles which have reached a certain degree of fineness can be evacuated through channel 17, pipe 14 and channel 12.
Indeed, these channels 17 opening onto the interior spaces of the cylinders 1 coaxially with their axis of revolution, only the finest particles can reach them, given the sedimentation caused by the #ntrifugal force.
Consequently, the evacuated corpuscles have practically all the same mass. This mass is a function of: <B> 10 </B> The speed of rotation of the support 2. 20 The real density of the material to be treated.
30 The pressure supplied by the feed pump, and therefore the flow rate.
40 The viscosity of the liquid.
Thus, in the case @d: 'a matter to be treated constituted by corpuscles of a single substance, all these corpuscles have the same density and therefore for equal mass the same dimension.
Consequently, all the evacuated corpuscles have practically the same dimension, this being a function of the speed of rotation of the support. By modifying this speed, it is therefore possible, at will, to modify the dimension of the -co: rpuscules evacuated.
It is obvious that the mill described makes it possible to achieve an extreme fineness of the corpuscles and the material treated can reach a state close to the colloidal state.
In summary, the process which is the subject of the invention allows continuous wet grinding and only the grains which have reached the desired degree of fineness can be discharged.
In addition, the duration of the grinding operation can be reduced in very large proportions compared to the time necessary to carry out the grinding according to known methods, since the action of the balls, thanks to the centri fuge force at which they are subject, may be much larger than that due to their own weight.
It is obvious that there are multiple variants of construction. of the crusher described can be provided, adapted to the operating conditions and to the various requirements imposed. We can provide, for example, to mon ter more gods cylinders on the support. These cylinders will preferably be distributed evenly around the shaft 3.
The bodies. of revolution can be constituted by spheres, ellipsoids or other bodies: of revolution.
When the crusher must, for example, be used for the grinding of small quantities of different materials, it is possible to omit the lines 13 and 14 and instead of the cylinders 1, fit bottles containing d, -, s grinding bodies and filled a liquid containing the material to be ground in suspension. This is then processed by successive charges.